Los tejidos y órganos diseñados han crecido con varios grados de éxito en los laboratorios durante muchos años. Muchos de ellos han utilizado un enfoque de andamiaje donde las células se siembran en estructuras de soporte biodegradables que proporcionan la arquitectura subyacente del órgano o tejido deseado.
Pero los andamios pueden ser problemáticos; en última instancia, deberían degradarse y desaparecer, pero cronometrar que la descomposición coincida con la maduración del órgano es complicado, y a veces los subproductos de degradación pueden ser tóxicos. Los andamios también pueden interferir con el desarrollo de célulasconexiones a células, que son importantes para la formación de tejidos funcionales.
Ahora, un equipo de investigación dirigido por Eben Alsberg, profesor de bioingeniería y ortopedia de Richard and Loan Hill en la Universidad de Illinois en Chicago, ha desarrollado un proceso que permite la impresión 3D de tejidos biológicos sin andamios utilizando "tinta" compuesta desolo células madre. Informan sus resultados en la revista Horizontes de materiales .
"Nuestra plataforma de impresión solo de celdas permite la impresión 3D de celdas sin un soporte de andamio clásico utilizando un baño de perlas de hidrogel temporal en el que se lleva a cabo la impresión", dijo Alsberg.
Las perlas de hidrogel a escala de micras permiten que la boquilla de la impresora 3D se mueva a través de ella y deposite las células con una resistencia mínima al movimiento de la boquilla o la expulsión de las células. Las perlas de gel sostienen las células a medida que se imprimen y las mantienencoloca y conserva su forma.
Una vez que las células se imprimen en la matriz de microesferas de hidrogel, se expone a la luz ultravioleta, que reticula las microesferas, de hecho las congela en su lugar. Esto permite que las células impresas se conecten entre sí, maduren y crezcan dentro de unestructura estable. Los medios que bañan las células fluyen fácilmente a través de las perlas de gel reticuladas y pueden cambiarse según sea necesario para proporcionar nutrientes frescos y eliminar los productos de desecho producidos por las células. Las perlas de hidrogel pueden eliminarse mediante agitación suave, ocontrolando su degradación, dejando atrás el tejido intacto.
"El baño de perlas de hidrogel tiene propiedades únicas que permiten tanto la impresión del bioenlace solo celular en arquitecturas complejas, como la posterior estabilización temporal de estas estructuras solo celulares para permitir la formación de uniones célula-célula", dijo Alsberg ".Usando la química, podemos regular cuándo desaparecen las cuentas "
Las células que usó el equipo de Alsberg son células madre, aquellas que pueden diferenciarse en una amplia variedad de otros tipos de células. Usaron las células madre para imprimir en 3D una oreja de cartílago y un "fémur" del tamaño de un roedor en el baño de bolas de hidrogel.Las células que imprimieron pudieron formar conexiones estables de célula a célula a través de proteínas especializadas.
"Por primera vez, las construcciones de solo células se pueden imprimir en formas complejas que están formadas por diferentes tipos de células sin un portador de hidrogel o andamio tradicional que luego se puede estabilizar por un período de un día a semanas.demostró que los agregados celulares pueden organizarse y ensamblarse utilizando esta estrategia para formar tejidos funcionales más grandes, lo que puede ser valioso para la ingeniería de tejidos o la medicina regenerativa, la detección de fármacos y como modelos para estudiar la biología del desarrollo ", dijo Alsberg.
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Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Chicago . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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